Question

4．某校化学兴趣小组探究SO₂与FeCl₃溶液的反应，所用装置如下图所示（夹持仪器已略去）．
（1）实验前，应先检查装置的气密性；实验中产生的尾气应通人NaOH溶液．
（2）实验过程中需要配制100mL1mol/L FeCl₃溶液（未用浓盐酸酸化），所需要的玻璃仪器有：烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100mL的容量瓶．
（3）该小组同学向5mL lmol/L FeCl₃溶液中通人足量的SO₂，溶液最终呈浅绿色，再打开分液漏斗活塞，逐滴加入NaOH稀溶液，则试管B中产生的实验现象是开始无现象，然后产生白色沉淀．
（4）该小组同学在（3）中实验时，发现溶液变为浅绿色需要较长时间，在此期间同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔现象，最终溶液呈浅绿色．
【查阅资料】Fe（ HSO₃）²⁺离子在溶液中呈红棕色且具有较强的还原性，能被Fe³⁺氧化为SO${\;}_{4}^{2-}$．Fe（HSO₃）²⁺与Fe³⁺在溶液中反应的离子方程式是Fe³⁺+H₂O+Fe（HSO₃）²⁺═2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺．
（5）为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间，该小组同学进行了如下实验：

步骤②	往5mL　1mol•LFeCl3溶液中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色．微热在较短时间内溶液颜色变为浅绿色．
步骤③	往5mL重新配制的1mol•L-1　FeCl3溶液（用浓盐酸酸化）中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色．短时间内发现溶液颜色变成浅绿色．

向步骤①和步骤②所得溶液中加入某种试剂，溶液立即出现蓝色沉淀，则该试剂中含有溶质的化学式是K₃[Fe（CN）₆]．
（6）综合上述实验探究过程，可以获得的实验结论：
I．SO₂与FeCl₃溶液反应生成红棕色中间产物Fe（HSO₃）²⁺离子；
Ⅱ．红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程；
Ⅲ．加热、提高FeCl₃溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间．

Answer 1

分析 （1）制取气体的反应装置，制取之前应检查装置的气密性；二氧化硫尾气用NaOH溶液吸收；
（2）据配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器分析；
（3）FeCl₃溶液中通人足量的SO₂，溶液最终呈浅绿色，为FeCl₂溶液，溶液显酸性；
（4）Fe（HSO₃）²⁺离子可以将Fe³⁺还原为Fe²⁺，根据氧化还原反应特征书写离子方程式；
（5）铁氰化钾溶液与二价铁离子反应生成蓝色的Fe₃（Fe（CN）₆）₂；
（6）综合上述实验分析，升高温度、提高FeCl₃溶液的酸性会加快反应速率，缩短浅绿色出现的时间．

解答 解：（1）制取气体的反应装置，制取之前应检查装置的气密性；二氧化硫尾气用NaOH溶液吸收，故答案为：气密性；NaOH；
（2）配制100mL1mol/L FeCl₃溶液，所需要的玻璃仪器有：烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100mL的容量瓶，故答案为：胶头滴管、100mL的容量瓶；
（3）溶液显酸性，滴入NaOH溶液时，开始无现象，然后产生白色沉淀，故答案为：开始无现象，然后产生白色沉淀；
（4）Fe（HSO₃）²⁺离子可以将Fe³⁺还原为Fe²⁺，则由氧化还原反应有升必有降，则离子方程式为：Fe³⁺+H₂O+Fe（HSO₃）²⁺═2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺；
故答案为：Fe³⁺+H₂O+Fe（HSO₃）²⁺═2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺；
（5）铁氰化钾溶液与二价铁离子反应生成蓝色的Fe₃（Fe（CN）₆）₂，所以所加试剂为铁氰化钾溶液K₃[Fe（CN）₆]，故答案为：K₃[Fe（CN）₆]；
（6）综合上述实验分析，升高温度、提高FeCl₃溶液的酸性会加快反应速率，缩短浅绿色出现的时间，故答案为：加热、提高FeCl₃溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间．

点评 本题考查的探究SO₂与FeCl₃溶液的反应过程的实验方案设计，为高频考点，把握发生的氧化还原反应及现象的关系为解答的关键，题目难度不大．